6
1 (6) Datum 2017-02-28 Avdelningen för forskning och innovation Martina Wikström 016-542 06 42 [email protected] Anders Lewald 016-544 20 60 [email protected] Box 310 • 631 04 Eskilstuna • Besöksadress Kungsgatan 43 Telefon 016-544 20 00 • Telefax 016-544 20 99 [email protected] www.energimyndigheten.se Org.nr 202100-5000 EM2000 W-4.0, 2010-11-17 Klimatvärdering av icke-publika och publika laddstationer inom Klimatklivet Att man kan utnyttja tiden då bilen ändå är parkerad till att ladda är en stor fördel med elfordon jämfört med konventionella fordon. En laddstation kan uppföras publikt, där alla kan ladda, eller icke-publikt då den ofta är tillägnad ett specifikt fordon. Den laddstation som möjliggör ett byte från ett konventionellt fordon till ett elfordon är den där elfordonet laddar över natt - i närhet till hemmet för privatpersonen eller vid företaget för en verksamhet. Denna laddstation finns ofta på en parkeringsplats som är enskild, vanligtvis upplåten till ett specifikt fordon, och kategoriseras som en icke-publik laddstation. Tillgång till publik laddinfrastruktur är ett viktigt komplement för att åstadkomma god rörlighet för elfordon men har även ett viktigt syfte i att bygga förtroendet för elfordon. Vanligtvis kompletterar publik laddinfrastruktur den huvudsakliga icke- publika laddningen förutom i vissa fall, främst i städer, där det är begränsat med enskilda parkeringsplatser. Målet är att uppnå ett ändamålsenligt ekosystem av möjligheter att ladda sitt fordon för elfordonsanvändare. Transporter utgör ungefär en tredjedel av Sveriges växthusgasutsläpp (Naturvårdsverket, 2016). Åtgärder inom transportområdet har därmed stor potential att bidra till en betydande reduktion av växthusgasutsläppen. Syftet med denna klimatvärdering är att ta fram ett underlag till sökande inom Klimatklivet som beskriver minskningen av växthusgasutsläpp som en konsekvens av nybyggnation av olika sorters laddstationer för personbilar. Underlaget beskriver en generell laddstation, ej ett enskilt fall. Det kommer att finnas laddstationer med högre användning än det fall som beskrivs här men även sådana med lägre användning. Utgångspunkten är kunskap om användning av olika laddstationer idag. Den metodik som har används är en omfattande litteraturstudie av de vetenskapliga, eller på annat sätt tillförlitliga, publikationer och underlag som beskriver faktisk användning av olika typer av laddstationer. För att ta hänsyn till ett ökande antal elfordon i samhället, som i sin tur kan kopplas till en förändring i användning av främst publika laddstationer, ligger

Klimatvärdering av icke-publika och publika laddstationer ... · PDF file2 (6) Datum 2017-02-28 tyngdpunkten på insamlad data som motsvarar en något mer mogen marknad och därmed

  • Upload
    phamanh

  • View
    217

  • Download
    3

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Klimatvärdering av icke-publika och publika laddstationer ... · PDF file2 (6) Datum 2017-02-28 tyngdpunkten på insamlad data som motsvarar en något mer mogen marknad och därmed

1 (6) Datum

2017-02-28

Avdelningen för forskning och innovation

Martina Wikström

016-542 06 42

[email protected]

Anders Lewald

016-544 20 60

[email protected]

Box 310 • 631 04 Eskilstuna • Besöksadress Kungsgatan 43 Telefon 016-544 20 00 • Telefax 016-544 20 99 [email protected] www.energimyndigheten.se Org.nr 202100-5000

E

M2000 W

-4.0

, 2010-1

1-1

7

Klimatvärdering av icke-publika och publika laddstationer inom Klimatklivet

Att man kan utnyttja tiden då bilen ändå är parkerad till att ladda är en stor

fördel med elfordon jämfört med konventionella fordon. En laddstation kan

uppföras publikt, där alla kan ladda, eller icke-publikt då den ofta är

tillägnad ett specifikt fordon.

Den laddstation som möjliggör ett byte från ett konventionellt fordon till ett

elfordon är den där elfordonet laddar över natt - i närhet till hemmet för

privatpersonen eller vid företaget för en verksamhet. Denna laddstation finns ofta

på en parkeringsplats som är enskild, vanligtvis upplåten till ett specifikt fordon,

och kategoriseras som en icke-publik laddstation.

Tillgång till publik laddinfrastruktur är ett viktigt komplement för att åstadkomma

god rörlighet för elfordon men har även ett viktigt syfte i att bygga förtroendet för

elfordon. Vanligtvis kompletterar publik laddinfrastruktur den huvudsakliga icke-

publika laddningen förutom i vissa fall, främst i städer, där det är begränsat med

enskilda parkeringsplatser.

Målet är att uppnå ett ändamålsenligt ekosystem av möjligheter att ladda sitt

fordon för elfordonsanvändare. Transporter utgör ungefär en tredjedel av Sveriges

växthusgasutsläpp (Naturvårdsverket, 2016). Åtgärder inom transportområdet har

därmed stor potential att bidra till en betydande reduktion av växthusgasutsläppen.

Syftet med denna klimatvärdering är att ta fram ett underlag till sökande inom

Klimatklivet som beskriver minskningen av växthusgasutsläpp som en

konsekvens av nybyggnation av olika sorters laddstationer för personbilar.

Underlaget beskriver en generell laddstation, ej ett enskilt fall. Det kommer att

finnas laddstationer med högre användning än det fall som beskrivs här men även

sådana med lägre användning. Utgångspunkten är kunskap om användning av

olika laddstationer idag. Den metodik som har används är en omfattande

litteraturstudie av de vetenskapliga, eller på annat sätt tillförlitliga, publikationer

och underlag som beskriver faktisk användning av olika typer av laddstationer.

För att ta hänsyn till ett ökande antal elfordon i samhället, som i sin tur kan

kopplas till en förändring i användning av främst publika laddstationer, ligger

Page 2: Klimatvärdering av icke-publika och publika laddstationer ... · PDF file2 (6) Datum 2017-02-28 tyngdpunkten på insamlad data som motsvarar en något mer mogen marknad och därmed

2 (6) Datum

2017-02-28

tyngdpunkten på insamlad data som motsvarar en något mer mogen marknad och

därmed något högre än dagens genomsnitt.

Vidare bedömer Energimyndigheten att klimatvärderingen av en laddpunkt som

binder samman tidigare öar av snabbladdingsinfrastruktur (50 kW DC eller mer)

eller bygger vidare utmed viktiga stråk, bör kunna bedömas ha åtminstone två

gånger det schablonvärde som nedan anges för denna kategori.

Denna klimatvärdering av laddstationer tar inte hänsyn till några sekundära

effekter, så som t.ex. dess bidrag till ökade försäljningsvolymer av elfordon eller

av kunskapsspridning till följd av åtgärden.

Mest kostnadseffektivt är det att uppföra laddstationer där ej omfattande

grävarbeten är nödvändiga, dvs. i garage och där man på andra sätt kan

väggmontera en laddstation.

Ordlista

Elfordon Elbilar och laddhybrider vilka laddar sitt batteri ombord via

elnätet. Denna kategori benämner Energimyndigheten vanligtvis

som laddfordon (dvs. laddbara från elnätet) men här kommer

begreppen harmoniseras med Klimatklivsförordningen som

använder begreppet elfordon.

Laddstation Geografisk plats med möjlighet till laddning av ett eller flera

elfordon. En laddstation kan tillhandahålla flera laddpunkter.

Laddpunkt Ett gränssnitt där ett elfordon i taget kan ladda sitt batteri.

AC Växelström, eng. alternating current.

DC Likström, eng. direct current.

Normalladdning Laddstation med maximal laddeffekt upp till 22 kW (EC, 2014).

Snabbladdning Laddstation med maximal laddeffekt över 22 kW (EC, 2014).

Denna kategori innefattar den laddeffekt som benämnts som

semi-snabb (3-fas, 32 A, 400 V, AC) då denna motsvarar en

maximal laddeffekt på 22,2 kW. En laddstation för snabbladdning

är ofta utrustad med flera olika kontaktdon.

Se även www.energimyndigheten.se/laddabilen/ordlista

Page 3: Klimatvärdering av icke-publika och publika laddstationer ... · PDF file2 (6) Datum 2017-02-28 tyngdpunkten på insamlad data som motsvarar en något mer mogen marknad och därmed

3 (6) Datum

2017-02-28

Klimatvärdering

Den här klimatvärderingen är den andra i ordningen inom

Klimatklivet. Kunskapsuppbyggnaden på området

utvecklas fort och antalet fordon ökar kraftigt, vilket har

motiverat en revidering av klimatvärderingen. Det som

klimatvärderas i detta material är endast den direkta

effekten som uppkommer i och med att man antar att

laddade kWh ersätter en körsträcka som annars utförs till

största delen med fossilt bränsle. Kan man på goda

grunder anta och visa på en annan användning kan detta

användas i beräkningarna. Livslängd kan antas vara 15 år.

Icke-publik normalladdning

Den icke-publika laddpunkten vid elfordonets huvudsakliga parkeringsplats är den

viktigaste laddpunkten och antas motsvara 90 % av överförd energi till ett elfordon.

Ett genomsnittligt fordon antas köra 1240 mil per år.

En icke-publik laddpunkt för normalladdning bidrar därmed till en årlig reduktion av

1630 kg CO2-ekv. per laddpunkt1. Antalet laddpunkter som kan tillgodoräknas i

klimatvärderingen är det antal ladduttag av standarden Typ 2 Mode 3. Den årliga

beräknade utsläppsminskningen blir således:

Källor: Figenbaum et al, 2014; Idaho National Laboratory, 2015; Trafikanalys, 2015; Wood et al, 2017.

Publik normalladdning och publik snabbladdning med 22,2 kW AC

En publik laddpunkt för normalladdning eller snabbladdning vid 22,2 kW antas här

användas 0,5 ggr/dag och vid varje laddsession överförs 8 kWh till elfordonets

batteri.

En publik laddpunkt för normalladdning, eller snabbladdning vid 22,2 kW, bidrar

därmed till en årlig reduktion av 1460 kg CO2-ekv. per laddpunkt2. Antalet

laddpunkter som kan tillgodoräknas i klimatvärderingen är det antal ladduttag av

standarden Typ 2 Mode 3. Den årliga beräknade utsläppsminskningen:

Källor: de Jong, 2016; Georén 2017; Green emotion, 2015; Idaho National Laboratory, 2015; Idaho

National Laboratory, 2016; Miller, 2016; Morrissey et al, 2016; Robinson et al., 2013; Spoelstra, 2014;

Stockholm Stad m.fl., 2016. Wolbertus and van der Hoed, 2016.

1 0,90×1240 [mil]×1,458 [kg CO2-ekv/mil] 2 365 × 0,5 [ggr/dag] × 8 [kWh/dag] × 0,96 [kg CO2-ekv/1 kWh]

Bild från Stockholm Stad, m.fl. (2016)

Page 4: Klimatvärdering av icke-publika och publika laddstationer ... · PDF file2 (6) Datum 2017-02-28 tyngdpunkten på insamlad data som motsvarar en något mer mogen marknad och därmed

4 (6) Datum

2017-02-28

Publik snabbladdning 50 kW DC

En publik laddpunkt för snabbladdning likström (DC) antas här användas 2 ggr/dag

och vid varje laddsession överförs 10 kWh till elfordonets batteri. Observera att en

50 kW DC laddare i regel bara är utrustat med ett CCS-uttag och utgör därmed

bara en laddpunkt.

En publik laddstation för snabbladdning DC bidrar därmed till en årlig reduktion av

7300 kg CO2-ekv. per CCS-laddpunkt3. Vanligtvis är det en CCS-laddpunkt per

snabbladdningsinstallation. Den årliga beräknade utsläppsminskningen blir

således:

Källor: Figenbaum et al., 2014; Idaho National Laboratory, 2015; Morrissey et al, 2016; Power Circle,

2017; Robinson et al., 2013; Stockholm Stad m.fl, 2016; van den Hoed et al., 2013. Wolbertus and van

der Hoed, 2016.

Antaganden för beräkning

Beräkningen är baserat på underlag från Naturvårdsverket (2015). Antagandet är

att varje elmil i ett elfordon ersätter en dieselmil i en dieselbil.

Elbil använder 1,5 kWh/mil

Elmix är nordisk medelelproduktion 125 g. CO2-ekv. per kWh

Diesel motsvarar den som säljs på den svenska marknaden, dvs. med

inblandning av knappt 5 % FAME och drygt 8 % HVO.

Dieselbil förbrukar 0,54 l./mil.

Energidensitet diesel 9,8 kWh/liter

Utsläppsfaktorer för diesel 311 g. CO2-ekv. per kWh

Beräkning

Utsläpp 1 dieselmil: 0,54×9,8×311 = 1646 g. CO2-ekv. /mil dieselbil

Utsläpp 1 elmil: 1,5×125 = 188 g. CO2-ekv. /mil elbil

Att ersätta en dieselmil med en elmil innebär en reduktion av 1645-188 =

1458 g. CO2-ekv. /mil

1 kWh el överförd till ett elfordon innebär 0,66 elmil, dvs. 1 kWh överförd

el innebär en reduktion motsvarande 0,96 kg CO2-ekv./1 kWh.

3 365 × 2,5 [ggr/dag] × 10 [kWh/dag] × 0,96 [kg CO2-ekv/1 kWh]

Page 5: Klimatvärdering av icke-publika och publika laddstationer ... · PDF file2 (6) Datum 2017-02-28 tyngdpunkten på insamlad data som motsvarar en något mer mogen marknad och därmed

5 (6) Datum

2017-02-28

Referenser

De Jong, G. 2016. Investing in Public Charging infrastructure. MSc thesis,

Rotterdam School of Management, Erasmus University, Nederländerna

EUROPAPARLAMENTETS OCH RÅDETS DIREKTIV 2014/94/EU av den 22

oktober 2014 om utbyggnad av infrastrukturen för alternativa bränslen.

http://eur-lex.europa.eu/legal-

content/SV/TXT/HTML/?uri=CELEX:32014L0094&from=EN

Figenbaum. E., Kolbenstvedt, M., Elvebakk, B., 2014. Electric vehicles –

environmental, economic and practical aspects, TØI report 1329/2014. Oslo,

Norge.

Georén, P. 2017. Kvantitativ analys av nyttjandet av publika laddplatser i

Stockholm stad under perioden 4Q2015- 3Q2016. Rapport inkommen till

Energimyndigheten Green emotion. 2015. Deliverable D1.10 European global analysis on the electro-

mobility performance.

http://www.greenemotion-project.eu/upload/pdf/deliverables/D1_10-European-

global-analysis-on-the-electro-mobility-performance_public.pdf

Idaho National Laboratory. 2015. Plug-in Electric Vehicle and Infrastructure

Analysis September 2015.

http://avt.inel.gov/pdf/arra/ARRAPEVnInfrastructureFinalReportHqltySept2015.p

df

Idaho National Laboratory. 2016. NYSERDA Charging infrastructure report Q1

2016. https://avt.inl.gov/sites/default/files/pdf/evse/NYSERDA2016Q1.pdf

Miller, S., 2016. EV Charging at Scale, EV Transportation and Technology

Summit, 17-20 oktober 2016, Cocoa, Florida, USA.

http://evsummit.org/speakers/presentations/2016/Miller.pdf

Morrissey, P., Weldon, P., O’Mahony, M., 2016. Future standard and fast

charging infrastructure planning: An analysis of electric vehicle charging

behaviour. Energy Policy, 89 (2016), pp. 257-270

Naturvårdsverket. 2015. Information om klimatberäkning.

https://www.naturvardsverket.se/upload/uslapp-vagledning-klimatkllivet-

20151105.pdf

Naturvårdsverket, 2016.

http://www.naturvardsverket.se/Sa-mar-miljon/Statistik-A-O/Vaxthusgaser-

utslapp-fran-inrikes-transporter/

Power Circle, 2017. Sammanställning av data från 50 kW DC-laddare. Underlag

inlämnat till Energimyndigheten

Robinson, A.P., Blythe, P.T. , Bell, M.C., Hübner, Y., Hill, G.A., 2013. Analysis

of electric vehicle driver recharging demand profiles and subsequent impacts on

the carbon content of electric vehicle trips. Energy Policy, 61 (2013), pp. 337–348

Page 6: Klimatvärdering av icke-publika och publika laddstationer ... · PDF file2 (6) Datum 2017-02-28 tyngdpunkten på insamlad data som motsvarar en något mer mogen marknad och därmed

6 (6) Datum

2017-02-28

Spoelstra, J.C., 2014. Charging behaviour of Dutch EV drivers. A study into the

charging behaviour of Dutch EV drivers and factors that influence this behaviour.

Master Thesis. Science and Innovation Management. Utrecht University.

https://www.rvo.nl/sites/default/files/2014/10/Master%20Thesis%20Charging%2

0behaviour%20of%20Dutch%20EV%20drivers.pdf

Stockholm Stad, Stockholm Parkering, Kungliga Tekniska högskolan (KTH),

2016. Erfarenheter från etablering av publik laddning i Stockholm. Slutrapport

till Energimyndigheten i projektet 100+10

Trafikanalys, 2015. Körsträckor för svenskregistrerade fordon. Viktat medelvärde

av personbilar och lätta lastbilar.

van den Hoed, R., Helmus, J., de Vries, R., Bardok, D., 2013. Data analysis on

the public charge infrastructure in the City of Amsterdam. In: Proceedings of the

EVS27 International Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium,

Barcelona.

Wolbertus R. and van der Hoed, R., 2016. Benchmarking charging infrastructure

utilisation in 5 NL regions, CIVITAS Workshop on Clean Vehicles and Fuels:

Challenges and Solutions in electric charging infrastructure deployment. 16-17

juni 2016, Rotterdam, Nederländerna.

Wood, E., Raghavan, S., Rames, C., Eichman, J., Melaina, M., 2017. Regional

Charging Infrastructure for Plug-in Electric Vehicles: A Case Study of

Massachusetts. National Renewable Energy Laboratory, NREL/TP-5400-67436.

Januari 2017.